(57)【要約】【課題】モールド型高圧トランスにおけるモールド樹脂の絶縁劣化乃至絶縁破壊を防止する。【解決手段】一次コイルと二次コイルとを一つに巻き重ねて共通の鉄心に装着したモールド型高圧トランスのトランス本体において、一次コイルと二次コイルとを固体絶縁物により内外別体にモールドして両者間に双方の熱膨張を許容させるに足る間隔を保有させ、該間隔内部を軟体絶縁物でモールドし、トランス本体を導電性塗料によりコーティングし、該コーティングの一部に窓孔を開口させて高圧側コイルの引出線をその窓孔の中央部に挿通させ、その窓孔の孔縁に沿って導電性のコロナリングを付設し、その高圧側コイルの引出線を高圧側コイルのモールド部から一体に突出させた固体絶縁物の突棒内に貫通埋装させ、各コイルの両端隅角部にそれぞれ丸みをもたせた。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次コイルと二次コイルとを一つに巻き重ねて共通の鉄心に装着したモールド型高圧トランスのトランス本体において、一次コイルと二次コイルとを固体絶縁物により内外別体にモールドするとともに、両者間に双方の熱膨張を許容させるに足る間隔を保有させ、該間隔内部をゼリー状乃至ゴム状の軟体絶縁物でモールドしたことを特徴とする高圧トランス。
【請求項２】
一次コイルと二次コイルとを一つに巻き重ねて共通の鉄心に装着したモールド型高圧トランスのトランス本体において、該トランス本体を導電性塗料によりコーティングするとともに、該コーティングの一部に窓孔を開口させて高圧側コイルの引出線をその窓孔の中央部に挿通させ、かつ、その窓孔の孔縁に沿って導電性のコロナリングを付設し、更に、その高圧側コイルの引出線を高圧側コイルのモールド部から一体に突出させた固体絶縁物の突棒内に貫通埋装させたことを特徴とする高圧トランス。
【請求項３】
、上記各コイルの両端隅角部にそれぞれ丸みをもたせた請求項１又は請求項２に記載の高圧トランス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高圧トランスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高圧部に電力を供給するトランスや低電圧を高電圧に昇圧するトランスなどの高圧トランスでは、一般に、そのトランス本体は一次コイルと二次コイルとを一つに巻き重ねて共通の鉄心に装着することにより形成されている。
【０００３】
ところで、湿式の高圧トランスでは、そのトランス本体が絶縁油を収容した金属ケースに内装されている。したがって、高電圧を発生しているコイルと周辺の導体との間に高い電位差が生じることによって、たとえコロナが発生したとしても絶縁油の対流により絶縁性が修復されるので、絶縁性能については特に問題にならない。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−３６７８３４号公報
【特許文献２】
特開２０００−２６０６３４号公報
【特許文献３】
特開２００２−５７０４０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のような湿式の高圧トランスでは、かなり大型化、大重量化する。また、現在は、火災防止など安全面への意識の高まりから絶縁油の使用が敬遠され、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂などの難燃性絶縁樹脂でモールドする乾式のモールドトランスが主流になりつつあるが（例えば特許文献１、特許文献２）、モールドトランスでは、固体絶縁物を絶縁材料とするため、トランス内部でコロナが発生すると絶縁油のように修復が効かず、時間の経過とともにそのコロナ発生部における絶縁の劣化が進行し、ついには絶縁破壊を起こしてしまう。殊に一次コイルと二次コイルとの異なる温度上昇に伴う固体絶縁物の不均一な熱膨張がその固体絶縁物にストレスを加えて絶縁の劣化や破壊を促進させる。
【０００６】
更に、モールドトランスでは、トランスの外周面を全般的に導電性材料で被覆（静電シールド）し、これを接地することで上記湿式高圧トランスにおける金属ケースを省略できるが、高電圧側のコイルからの引出線をその導電性材料の被覆に窓孔を開けただけでこれに挿通させると、その窓孔の縁部にエッジを作ることになるために該部周辺に電荷が集中してコロナが生じ易くなり、これがまたモールドの絶縁劣化乃至絶縁破壊の原因になる。一次コイル及び二次コイルの端部にもエッジがあれば同様にして絶縁劣化乃至絶縁破壊の原因になる。
【０００７】
なお、コイルに挿入する断面角形の鉄心の該断面四隅にそれぞれコロナリング（電界緩和部材）を当てて鉄心と平行に（磁束の流れの方向に）一巡させることにより絶縁材の劣化を防止することは既に提案されているが（特許文献３）、このような手段では上述のようなシールド部材による絶縁材の劣化や絶縁破壊は到底解決できない。
【０００８】
そこで、本発明は、モールド型高圧トランスにおいて、独自の手段によりそれらの問題点を改善しようとするものであり、モールド樹脂の絶縁劣化乃至絶縁破壊を防止しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この観点から、本発明の高圧トランスに係る請求項１の発明は、一次コイルと二次コイルとを一つに巻き重ねて共通の鉄心に装着したモールド型高圧トランスのトランス本体において、一次コイルと二次コイルとを固体絶縁物により内外別体にモールドするとともに、両者間に双方の熱膨張を許容させるに足る間隔を保有させ、該間隔内部をゼリー状乃至ゴム状の軟体絶縁物でモールドしたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明は、上記トランス本体において、該トランス本体を導電性塗料によりコーティングするとともに、該コーティングの一部に窓孔を開口させて高圧側コイルの引出線をその窓孔の中央部に挿通させ、かつ、その窓孔の孔縁に沿って導電性のコロナリングを付設し、更に、その高圧側コイルの引出線を高圧側コイルのモールド部から一体に突出させた固体絶縁物の突棒内に貫通埋装させたことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３の高圧トランスは、請求項１又は請求項２の高圧トランスにあって、上記各コイルの両端隅角部にそれぞれ丸みをもたせて成る。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る高圧トランスを図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１乃至図３に示す高圧トランスは、低圧の一次コイル１の外側に高圧の二次コイルを重ねて共通のコア３に装着することでトランス本体Ａを構成しており、その一次コイル１と二次コイル２とは、円筒状に形成してエポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂などの難燃性樹脂の固体絶縁物４，５により内外別体にモールドするとともに、両者間に双方の熱膨張を許容させるに足る所要の間隔６を保有させ、該間隔６の内部をゼリー状乃至ゴム状のシリコン樹脂などの軟体絶縁物７でモールドして、この軟体絶縁物７によりコイル相互の構造上の一体化を確保すると同時に、この軟体絶縁物７の弾性変形により各々のコイルの固体絶縁物４，５に生じる固有の熱膨張を支障なく可能にして、各固体絶縁物４，５のそれぞれの熱膨張による損傷ひいては絶縁劣化乃至絶縁破壊を防止するようにしている。
【００１４】
また、図３に示すように、その一次コイル１と二次コイル２の両端の各隅角部８，９には、それぞれ丸みをもたせてエッジを無くし、エッジによる電荷の集中を排してコロナの発生を回避している。
【００１５】
鉄心３は、接地するが、この鉄心３に隣接する内側の一次コイル１が低圧側であることから、角張った四隅との間の電位差は低く、したがって、図１、図２に示すように、その断面形状を角張った四角形にしてもこれがコロナの発生の原因にはならず、支障はない。なお、一次コイル１が高圧側である場合には、その四角形の角張った四隅を図４のようにそれぞれ円弧状にするか又は断面円形（図示せず）にすることで、角張った四隅による電荷の集中を排してコロナの発生を回避するとよい。一次コイル１が低圧側の場合にもこのようにしてよいことは勿論である。図１、図２中、１０は、低圧側の一次コイル１の引出線、１１は、該引出線の保護チューブである。
【００１６】
図１乃至図３に示すように、トランス本体Ａの外側すなわち両コイル１，２及びコア３の外面には、適宜塗料にアルミニウム等の電気良導体の粉末を混入した導電性塗料によるコーティング１２を施して静電シールドを図るとともに、このコーティング１２における高圧側の二次コイル２の外周の一部に円形の窓孔１３を開口させて、該窓孔１３の中央部にその二次コイル２の高圧の引出線１４を挿通させ、かつ、窓孔１３の孔縁に円環状で断面円形の導電性のコロナリング１５を電気的に一連に付設して、窓孔１３の孔縁がエッジになることで該孔縁にコロナの原因となる電荷の集中を来すことをコロナリング１５により分散させ、コロナの発生を回避している。そして、その高圧側の二次コイル２の引出線１４をその二次コイル２のモールド部（固体絶縁物５）から一体に突出させた固体絶縁物の突棒１６内に貫通埋装させて、その引出線１４の窓孔１３中央部の位置を確保し、この突棒１６の形成には、電気絶縁性の合成樹脂パイプ１７を外郭材として用い、該合成樹脂パイプ１７に上記引出線１４を通して固体絶縁物５を二次コイル２のモールド部と一体にモールドすることにより形成している。なお、その合成樹脂パイプ１７の中に更に合成樹脂の細いパイプを挿入して、この細いパイプに引出線１４を通してもよく、これにより引出線１４の位置の確保がより容易になる場合がある。
【００１７】
如上の構成であり、使用に当たっては、本高圧トランスを適所に設置して、トランス本体Ａの外側にほぼ全般的に設けた導電性塗料によるコーティング１２つまり静電シールドを接地し、低圧側の引出線１０と高圧側の引出線１４をそれぞれ要所に接続すればよいが、上述の各部の構造により、かなりの高電圧でもトランス本体Ａの内外各部で電荷の集中を極力抑えて平等電界に近づけることができ、モールド樹脂の絶縁劣化乃至絶縁破壊を防止できる。
【００１８】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、一次コイルと二次コイルとを固体絶縁物により内外別体にモールドするとともに、両者間に双方の熱膨張を許容させるに足る間隔を保有させ、該間隔内部をゼリー状乃至ゴム状の軟体絶縁物でモールドしているので、コイル相互の構造上の一体化を支障なく確保でき、しかも、両コイルの異なる温度上昇に伴う固体絶縁物の不均一な熱膨張を両者間の間隔と該間隔内の上記軟体絶縁物で吸収できて、構造上一体化していても双方の固体絶縁物にはストレスがほとんど加わらないから、これによる各固体絶縁物の損傷を無くすことができ、絶縁劣化や絶縁破壊を防止できて、良好なモールド型高圧トランスの実現が可能になる。
【００１９】
請求項２の発明によれば、トランス本体を導電性塗料でコーティングし、該コーティングの一部に窓孔を開口させて高圧側コイルの引出線をその窓孔の中央部に挿通させ、その窓孔の孔縁に沿って導電性のコロナリングを付設しているので、トランス本体の外面をほぼ全般的に無用な膨らみもなく簡潔に容易に静電シールドでき、また、これに開けた窓孔はコロナリングの付設によって孔縁のエッジを解消できて、窓孔の中央部を通る高圧側のコイルからの引出線に対してはそのコロナリングで電荷を分散させることができ、したがって、窓孔縁部のエッジによるコロナの発生を防止でき、絶縁劣化乃至絶縁破壊を抑えることができる。更に、その高圧側コイルの引出線を高圧側コイルのモールド部から一体に突出させた固体絶縁物の突棒内に貫通埋装させているので、高圧側の引出線を窓孔の中央部に確保できて、この高圧の引出線の周囲にはコロナリングとの間における平等電界乃至それに近い電界状況を形成させることができ、これによってもコロナの発生を抑止でき、絶縁劣化乃至絶縁破壊を抑えることができる。その上、上記請求項１の発明と合体させれば、両発明の利点を相乗的に活かすことができて、格段に優れたものとすることができる。
【００２０】
請求項３の発明によれば、各コイルの両端隅角部にそれぞれ丸みをもたせているので、各コイルの隅角部が角張ることで隅角部に生じる集中電荷を分散させることができて、トランス本体内でのコロナの発生を防止でき、コイルを包む固体絶縁物の絶縁劣化乃至絶縁破壊を防止できる。加えて、これを請求項１、請求項２の発明に適用することでモールド型高圧トランスの一層の小型軽量化を促進させることができ、用途を拡大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の高圧トランスに係る実施の形態を示す斜視図である。
【図２】同実施の形態における截断平面図である。
【図３】同実施の形態における截断側面図である。
【図４】鉄心の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
Ａ…トランス本体
１…一次コイル
２…二次コイル
３…鉄心
４，５…固体絶縁物
６…間隔
７…軟体絶縁物
８，９…隅角部
１０…引出線
１１…保護チューブ
１２…コーティング
１３…窓孔
１４…引出線
１５…コロナリング
１６…突棒
１７…合成樹脂パイプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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